3G:数据时代到来
从1G到2G,通信技术经历了重大变革,整个行业在短短数十年间已然来了个大洗牌。中国有句老话:风水轮流转,时间讲述的不仅是故事,内里还藏着无数的彩蛋。当欧洲率领着GSM和诺基亚称霸2G时代之时,本已暗淡无光的美国高通公司与韩国人携手合作,悄然崛起。
1985年,麻省理工电机工程博士欧文·雅各布(Irwin Jacobs)和维特比算法鼻祖安德鲁·维特比(Andrew Viterbi)卖掉位于加州圣迭戈的电子通信公司,成立高通公司,将冷战时期军方通信采用的CDMA技术实现商业化,并大大改善了该技术的功率问题。只可惜,在2G时代由于被欧洲领先一步,GSM的TDMA技术已得到美国通信工业协会的认定,虽然CDMA有大容量和高品质的通话效果,但技术很复杂,所以并未获得运营商的信赖。
1990年11月,高通公司与韩国电子通信研究院(ETRI)签署了关于CDMA的技术转让协定。CDMA被韩国定为2G移动通信的唯一标准,高通每年在韩国收取的专利费中上交20%给ETRI。在这之前,韩国的通信产业总体十分薄弱,协定签署之后,韩国三星、LG等大品牌得到大力支持,专注于CDMA的商业化使用。
经过5年发展,韩国移动通信用户突破百万,SK电信成为全球最大的CDMA运营商,三星电子成为全球第一个CDMA手机出口商,而高通公司则凭借与韩国通信业的合作,一举成为世界跨国大公司,并在3G时代完美翻身。
欧洲各大厂商联合日本等采用GSM标准的国家成立3GPP(3rd Generation Partnership Project),开发制定第三代通信标准,即WCDMA。高通见状,赶紧又和韩国人联合组成3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2),制定出CDMA2000。
与此同时,中国也踏出了尝试的第一步。1998年1月,关于候选技术提交和中国确定3G候选技术策略的会议在香山召开。在会议上,来自高校的教授和研究院所的研究人员介绍了各自在3G技术研究方面的一些观点,参加会议的有二三十人,整个过程争论不断,90%的人都持怀疑态度。
事实上,专家们的怀疑态度是有特殊背景和道理的。此前,国际标准一直是外国人的天下,谈到移动通信标准,不但成本非常高,难度也大,中国能否玩得起这个游戏是个未知数。说得直白一点,好比一种冲撞激烈的比赛,从来没玩过的人,对于要不要入场试一试,心里很忐忑。
面对争议,时任邮电部科技委主任宋直元拍板:“中国发展移动通信事业不能永远靠国外的技术,总得有个第一次。第一次可能不会成功,但会留下宝贵的经验。我支持把TD-SCDMA提到国际上去。如果真失败了,我们也看作是一次胜利,一次中国人敢于创新的尝试,也为国家做出了贡献。”至此,香山会议为TD-SCDMA一锤定音。
TD-SCDMA技术,是由邮电部电信科学技术研究院——后来的大唐电信——提出的。说起TD-SCDMA技术,有一个人不得不提,他就是中国“3G之父”李世鹤。
李世鹤在国外工作的时候,研发了SCDMA技术——全世界使用智能天线技术较早的技术——取得了一定成果。回国后,他便去了信威通信技术股份有限公司,专注于SCDMA技术的研发工作,并将之应用到了农村的移动通信中。在这个过程中,有人提出:“我们中国也可以搞一个移动通信标准”,当时恰逢ITU在征集第三代移动通信标准,又有人提议:“我们是不是也可以参加?”
李世鹤觉得这想法不错,于是积极地与多人探讨、交流,希望能从中得到一些灵感。在交流的过程中,他遇到了一位“贵人”——德国西门子移动通信标准的负责人李万林。经过一番交谈,李万林觉得李世鹤是个有想法也很有能力的人,于是邀请李世鹤到德国去做交流。
因为第三代移动通信标准是面向全世界征集的,各国都在热火朝天地进行研发,大家都有自己的想法和技术,西门子也不例外,当时西门子提出的想法是用TD来做移动通信标准。
电话里有红绿两根线,一根线负责将信息传送过来,一根则负责将信息传送出去。通信讲求双向工作,那么,如何做到双向工作呢?移动通信提出了两个理念。
一是频分双工,即上行链路和下行链路的传输分别在不同的频率上进行,通俗一点说就是划分两个不同的频率进行双向工作。例如:32.4Hz~32.6Hz这段频率是专门给你传送信号的,32.8Hz~33.0Hz这段频率是专门给我传送信号的,用这两段不同的频率分成两条线道,一条负责信息传出,一条则负责信息传入。二是时分双工(英文名称TDD),即用同一段频率,以时间为划分点进行信号的传入和传出。例如:在32.4Hz~32.6Hz这段频率里,一会儿是传给我的信息,一会儿是传给你的信息,这样交替进行。频分双工的优点是:有两条线,各自负责各自的部分,就像一条高速路被分成了两条路、两个方向,效率非常高,但缺点是“占地多”,使用率较差,频率需要成对的,而每对频率间还需要有段间隔以防每对频率间的相互干扰,所以就会占用很多的频率资源。而时分双工则是修一条“路”,所以“占地”比较少,也因此效率不及频分双工,但如果速度是非常快的,比如以超高速来回传送,那么即使是在一条“路”上跑,也不会有太大的影响。简而言之,这两种技术有各自的优劣之处。
李世鹤前往德国西门子赴约。因为他研发的SCDMA技术在智能天线上也很有创见,所以李世鹤就向西门子提议将他的SCDMA技术与西门子的TD相结合做出一个新的标准。然而,当时整个欧洲已经决定采用WCDMA技术了,考虑到服从整个欧洲的利益,西门子不同意自己再单独做一个标准出来。
但是西门子表示,如果中国人想自主研发一个标准,完全可以自己做,西门子则提供TD的一部分技术,比如开发工具、开发思路等作为参考。就这样,获得西门子技术支持的李世鹤带着自己的学生一起参加研发讨论工作。TD-SCDMA技术也就在李世鹤团队一次次的研发中逐渐成型。
1998年6月30日,是国际电信联盟征集标准的最后一天,过了这一天所有递交的标准都是无效的。也就是在这一天,中国把自己研发的标准提交了上去。选在这一天提交的原因有两点:一是TD-SCDMA标准需要时间反复地修改、完善;二是不希望太早提交,让别人知道中国也做了个标准。当时对一些自主研发的技术希望做到对外完全保密。
国际电信联盟总部在瑞士日内瓦,当听说中国也提交了标准,国际电信联盟标准化局的中国籍局长赵厚麟(现任国际电信联盟秘书长)十分高兴,立马前去一看究竟。这一看看出问题来了,标准的署名居然是北京信威通信技术股份有限公司。赵厚麟立即联系相关人员,告诉他们必须要以中华人民共和国邮电部的名义提交。因为信威公司是没有权利向国际电信联盟提交标准的,如果就这样提交,这个标准就相当于作废了。可是,时间已是最后的期限了,之后再提交就失效了。幸运的是,中国和瑞士正好有7个小时的时差,所以得到时任中国邮电部部长签字的TD-SCDMA标准才得以在规定时间内重新提交。
当时全世界提交的第三代移动通信标准主要是:美国的CDMAEVDO、欧洲的WCDMA、中国的TD-SCDMA。
讨论第三代移动通信标准的会议从1998年开始到2000年结束,持续了将近两年的时间。当时的想法是让全世界的移动通信统一到一个标准上来,但在这个过程中欧、美两大派互不相让,而欧洲更是以国家多、得票率高而占据了优势,美国的支持率低,自然话语权就不够,所以到最后几乎就成了欧洲的“天下”。美国认为到最后极有可能就是由欧洲的WCDMA标准当选,它当然不能接受这样的结果,所以美国代表团就主动找到中国代表团说:“与其让欧洲标准独大,不如中美联合起来相互支持,扭转局面。”就这样,由于中美的相互支持,第三代移动通信标准也就从“险些一家独大”变成了“三足鼎立”。
2000年5月,国际电信联盟正式发布第三代移动通信标准,中国的TD-SCDMA、欧洲的WCDMA和美国的CDMA2000一起成为3G时代三大主流技术。随着3G时代到来,人类也迎来了智能手机的时代。
1996年,微软发布第一款智能手机操作系统Windows CE,但由于没有移动端的实战经验,其系统速度十分缓慢;1998年,英国Pison公司与诺基亚、爱立信和摩托罗拉合资成立Symbian公司,专门研发对抗微软的手机操作系统。但就在技术更迭的关键时期,欧洲人那根深蒂固的古板和传统拖了后腿,在2004年之前的整个五年间,诺基亚仍然以传统手机功能为主打,十分保守,听不进任何关于开发多功能的建议,更别说触控式屏幕和App生态系统的开发。
就在Symbian和微软厮杀,诺基亚继续垄断手机市场的大环境下,苹果公司却在借鉴这两款手机的技术,并收购了一家研发触控技术的公司FingerWorks。2007年1月,乔布斯发布第一代iPhone。
iPhone 1凭借各种主打应用,简洁的界面,屏幕触控技术,以及应用商店的统一平台,一战成名,也一举击溃耗费7年研发的Symbian,成为智能手机发展史上的重大转折,智能手机市场在2008年以后全面爆发。
2008年5月,中国铁通并入中国移动。同年6月,中国联通开始与中国网通合并,中国电信以总价1 100亿元收购联通CDMA网络。2009年1月7日,中国终于颁发了3张3G牌照,即:中国移动的TD-SCDMA、中国联通的WCDMA和中国电信的CDMA2000。其中,中国移动的技术标准是自主研发的,在很多方面存在明显劣势,同2G时代的辉煌相反,中国移动在整个3G时代被联通和电信强势压制。
3G时代,数字通信向数据通信发展,数据通信不再是语音通信的附属。通信速度大大加快,最低速度384Kbps,通过多种技术,可以达到7.2Mbps,比2G提高30多倍。移动互联网开始发展,加上带宽飙升,资费也越来越低。2G时代,1GB的流量费高达万元,到了3G时代,1GB流量价格降至500元左右。3G手机除了高品质的通话以外,还能进行多媒体通信,也能实现与电脑互通传输。3G网络在中国全面开花,抢占先机的苹果与三星手机在手机市场呈压倒式优势,不过由此而来的用户量的暴增为之后中国推出国产智能手机品牌奠定了坚实的基础,中国将迎来更加高速的4G时代。